本實(shí)用新型屬于晶體加工裝置領(lǐng)域，涉及一種晶體偏角度加工的定向夾具，具體地，特別涉及一種碳化硅晶體偏角度加工的定向夾具。
背景技術(shù)：
：碳化硅單晶具有高導(dǎo)熱率、高擊穿電壓和化學(xué)穩(wěn)定性高等半導(dǎo)體物理性質(zhì)，可以制作成在高溫、強(qiáng)輻射條件下工作的高頻、高功率電子器件和光電子器件，是極具發(fā)展前景的第三代寬禁帶半導(dǎo)體材料。目前，主要是使用物理氣相傳輸法(PVT法)生長(zhǎng)出大直徑的高質(zhì)量碳化硅單晶并制成外延基片，用碳化硅單晶外延片制作電子器件和光電子器件。為了制造碳化硅半導(dǎo)體器件，需要在碳化硅晶片表面生長(zhǎng)一層或數(shù)層的碳化硅薄膜。目前，主要是通過(guò)化學(xué)氣相沉積法對(duì)碳化硅晶片進(jìn)行同質(zhì)外延生長(zhǎng)。碳化硅在無(wú)偏角襯底上外延生長(zhǎng)時(shí)，即碳化硅晶體上切割下來(lái)的晶片其外延表面與晶棒軸之間夾角為0°，生長(zhǎng)出來(lái)的外延層宏觀外延缺陷密度很大，不能用于常規(guī)的半導(dǎo)體工藝制備器件。對(duì)于偏8°斜切碳化硅襯底，即在切割晶片時(shí)，使襯底外延表面朝晶軸方向偏8°，使外延表面形成高密度的納米級(jí)外延臺(tái)階，可使生長(zhǎng)的外延層達(dá)到晶圓級(jí)水平。目前，一般采用金剛石單線切割方法對(duì)碳化硅晶體進(jìn)行切割，但是直接對(duì)PVT法生長(zhǎng)出來(lái)的碳化硅晶體生長(zhǎng)面進(jìn)行切割只能得到偏0°的襯底，不能得到理想晶體面?，F(xiàn)有技術(shù)中，通過(guò)調(diào)整單根金剛石線的角度，使金剛石線與待切晶體軸線呈8°或4°等，然后得到斜切偏8°、偏4°碳化硅襯底。此外，現(xiàn)有專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?01210094287.X的晶體切割定位粘接臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)切割偏不同角度的襯底，但是，該粘接臺(tái)要求先將待切割的晶體加工成偏8°、偏4°的晶體，且襯底偏角切割精度只能達(dá)到±10′。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：鑒于以上問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種碳化硅晶體偏角度加工的定向夾具，可以直接以偏0°的圓柱形晶棒為基礎(chǔ)，斜切割成偏不同角度的襯底，且精度可達(dá)到±1′。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所述晶體偏角度加工的定向夾具包括：旋轉(zhuǎn)滑臺(tái)，固定連接在切割工作臺(tái)上，設(shè)置有旋轉(zhuǎn)角度調(diào)整旋鈕，用于調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)滑臺(tái)相對(duì)于垂直面的角度，實(shí)現(xiàn)斜切4°至8°偏角度襯底；水平角度調(diào)節(jié)器，安裝于旋轉(zhuǎn)滑臺(tái)上表面，設(shè)置有水平角度調(diào)節(jié)旋鈕，用于調(diào)節(jié)水平角度調(diào)節(jié)器的角度，實(shí)現(xiàn)斜切2°至4°偏角度襯底；支撐架，設(shè)置有支撐架底座，支撐架底座固定連接在水平角度調(diào)節(jié)器上表面，支撐架底座上表面固定連接有直線滑軌，其中，直線滑軌包括配套安裝的軌道和滑塊；壓緊塊，固定連接在滑塊上表面，可跟隨滑塊沿軌道滑動(dòng)，用于與支撐架夾緊待切割的碳化硅晶棒。優(yōu)選的，在滑塊內(nèi)開(kāi)有螺紋孔，在支撐架上開(kāi)有光孔，所述定向夾具還包括絲桿，絲桿的螺紋一端與滑塊配合安裝，絲桿的光軸一端穿過(guò)支撐架上的光孔，且可相對(duì)于光孔轉(zhuǎn)動(dòng)，在光軸端部固定連接有手柄，通過(guò)旋轉(zhuǎn)手柄使滑塊沿軌道滑動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)壓緊塊緊壓或者松開(kāi)碳化硅晶棒。進(jìn)一步地，優(yōu)選的，在絲桿與光孔之間套有耐磨套，以避免光孔內(nèi)壁面磨損，延長(zhǎng)夾具使用壽命；且在耐磨套兩端安裝有固定環(huán)，以防止絲桿相對(duì)于耐磨套發(fā)生軸向竄動(dòng)。優(yōu)選的，支撐架為L(zhǎng)型支撐架。進(jìn)一步地，優(yōu)選的，L型支撐架與壓緊塊均凸出有臺(tái)階，用于支撐碳化硅晶棒，臺(tái)階作為支撐碳化硅晶棒的主要受力部件。更進(jìn)一步地，臺(tái)階凸出尺寸為2-4mm。更進(jìn)一步地，優(yōu)選的，臺(tái)階為V型臺(tái)階。優(yōu)選的，V型臺(tái)階的V型角度為120°，以使碳化硅晶棒穩(wěn)定放置且對(duì)中性好。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和有益效果如下：一、本實(shí)用新型所述定向夾具可以直接以偏0°的晶棒為基礎(chǔ)，通過(guò)調(diào)整晶棒相對(duì)于水平面或垂直面角度，將其斜切割成不同晶向的襯底，而無(wú)需事先將待切割的晶體加工成偏角度的晶體；二、本實(shí)用新型所述定向夾具精度可達(dá)到±1′；三、本實(shí)用新型所述定向夾具裝夾平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。附圖說(shuō)明圖1為本實(shí)用新型所述定向夾具優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1沿A-A的剖視圖；圖3為圖1沿B-B的剖視圖；圖4為本實(shí)用新型所述定向夾具切割偏8°襯底的俯視示意圖；圖5為本實(shí)用新型所述定向夾具切割偏4°襯底的正視示意圖。具體實(shí)施方式現(xiàn)結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的描述。圖1是本實(shí)用新型所述定向夾具優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)用新型所述定向夾具，包括：旋轉(zhuǎn)滑臺(tái)1，固定連接在切割工作臺(tái)100上，設(shè)置有旋轉(zhuǎn)角度調(diào)整旋鈕11，用于調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)滑臺(tái)1相對(duì)于垂直面的角度，實(shí)現(xiàn)斜切4°至8°偏角度襯底；水平角度調(diào)節(jié)器2，安裝于旋轉(zhuǎn)滑臺(tái)1上表面，設(shè)置有水平角度調(diào)節(jié)旋鈕21，用于調(diào)節(jié)水平角度調(diào)節(jié)器2的角度，實(shí)現(xiàn)斜切2°至4°偏角度襯底；支撐架，為L(zhǎng)型支撐架3，設(shè)置有支撐架底座31，支撐架底座31固定連接在水平角度調(diào)節(jié)器2上表面，支撐架底座31上表面固定連接有直線滑軌4，其中，直線滑軌4包括配套安裝的軌道41和滑塊42；壓緊塊5，固定連接在滑塊42上表面，可跟隨滑塊42沿軌道41滑動(dòng)，用于與L型支撐架3夾緊待切割的碳化硅晶棒6。壓緊塊5的高度低于待切割碳化硅晶棒6的上邊緣，以避免在使用多線切割方法進(jìn)行切割時(shí)不方便繞線。在滑塊42內(nèi)開(kāi)有貫通的螺紋孔，L型支撐架3開(kāi)有光孔，本實(shí)用新型所述定向夾具還包括絲桿7，其中，絲桿7的螺紋一端與滑塊42配合安裝，水平穿過(guò)滑塊42螺紋孔與滑塊42構(gòu)成螺母絲桿機(jī)構(gòu)，絲桿7的光軸一端穿過(guò)L型支撐架3上的光孔，且可相對(duì)于光孔轉(zhuǎn)動(dòng)。此外，在光軸端部固定連接有手柄8，通過(guò)旋轉(zhuǎn)手柄8使滑塊42沿軌道41滑動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)壓緊塊5緊壓或者松開(kāi)碳化硅晶棒6。其中，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手柄8，滑塊42將帶動(dòng)緊壓塊5沿軌道41向著L型支撐架3滑動(dòng)，進(jìn)而壓緊碳化硅晶棒6，以便開(kāi)展晶體偏角度加工工作；反之，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)手柄8，滑塊42將帶動(dòng)緊壓塊5沿軌道41朝背離L型支撐架3的方向滑動(dòng)，進(jìn)而松開(kāi)碳化硅晶棒6。碳化硅晶棒6的直徑為2英寸或4英寸，長(zhǎng)度為60mm-100mm。由于生長(zhǎng)的碳化硅晶棒本身較短及夾具整個(gè)結(jié)構(gòu)的平衡需要，晶棒最長(zhǎng)尺寸為100mm；由于在使用多線金剛石線切割方法進(jìn)行切割時(shí)，碳化硅晶棒本身不能太短，并考慮到切割效率，碳化硅晶棒尺寸不小于60mm。由于生長(zhǎng)的碳化硅晶體的長(zhǎng)度較短，因此，碳化硅晶棒6可由多段直徑相同的加工成圓柱狀的碳化硅晶體粘接而成。例如，粘接劑可選用環(huán)氧樹(shù)脂膠。進(jìn)一步地，在絲桿7與光孔之間套有耐磨套91，以避免光孔內(nèi)壁面磨損，延長(zhǎng)夾具使用壽命，且在耐磨套91兩端安裝有固定環(huán)92，將絲桿7卡緊定位，以防止絲桿7相對(duì)于耐磨套91發(fā)生軸向竄動(dòng)。此外，L型支撐架3與壓緊塊5均凸出有臺(tái)階，用于支撐碳化硅晶棒6。在加工碳化硅晶棒6時(shí)，碳化硅晶棒6的圓柱面下側(cè)支撐在臺(tái)階上，此時(shí)，臺(tái)階是主要的支撐受力部分，而壓緊塊5只起穩(wěn)定碳化硅晶棒6的作用，其中，臺(tái)階凸出尺寸為2-4mm。如圖2和圖3所示，臺(tái)階制作為V型臺(tái)階的支撐結(jié)構(gòu)，以使碳化硅晶棒具有良好的對(duì)中及水平支撐。V型臺(tái)階的V型角度為120°，使碳化硅晶棒6穩(wěn)定放置于V型臺(tái)階上且對(duì)中性好。在本實(shí)用新型所述定向夾具中，旋轉(zhuǎn)滑臺(tái)1可選用浚河精機(jī)的型號(hào)為B43-110N高精度旋轉(zhuǎn)滑臺(tái)，該型號(hào)的滑臺(tái)其旋轉(zhuǎn)角度精度可以達(dá)到±34″，水平角度調(diào)節(jié)器2可選用浚河精機(jī)的型號(hào)為B58-60LC的水平角度調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器的精度可達(dá)到±34″。實(shí)施例1首先，把加工成圓柱狀的碳化硅晶棒6放置于L型支撐架3及壓緊塊5的V型臺(tái)階上，然后順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手柄8，使壓緊塊5緊壓碳化硅晶棒6，固定碳化硅晶棒6。之后，調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)角度調(diào)整旋鈕11，使旋轉(zhuǎn)滑臺(tái)1的轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)8°并鎖緊，如圖4所示。在此種狀態(tài)下，即可對(duì)碳化硅晶棒6進(jìn)行偏8°的襯底斜切加工，經(jīng)抽樣檢測(cè)得到的16片偏8°斜切襯底的數(shù)據(jù)如表1所示。表1：襯底編號(hào)08110100811018081105608110780811003081102508110470811020切割角度8°43″8°54″8°32″8°20″8°40″8°08″8°36″8°29″襯底編號(hào)081103108110680811010108110460811057081108808110920811074切割角度8°39″8°22″8°35″8°47″8°38″8°29″8°26″8°46″實(shí)施例2首先，把加工成圓柱狀的碳化硅晶棒6放置于L型支撐架3及壓緊塊5的V型臺(tái)階上，然后順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手柄8，使壓緊塊5緊壓碳化硅晶棒6，固定碳化硅晶棒6。之后，調(diào)節(jié)水平角度調(diào)節(jié)旋鈕21，使水平角度調(diào)節(jié)器傾斜4°并鎖緊，如圖5所示。在此種狀態(tài)下，即可對(duì)碳化硅晶棒6進(jìn)行偏4°的襯底斜切加工，經(jīng)抽樣檢測(cè)得到的16片偏4°斜切襯底的數(shù)據(jù)如表2所示。表2：襯底編號(hào)04210030421019042105604211230421025042106804210090421057切割角度4°21″4°05″4°49″4°52″4°46″4°41″4°25″4°00″襯底編號(hào)04210330421026042106504210730421046042109204210270421081切割角度4°54″4°39″4°26″4°07″4°43″4°34″4°31″4°20″由表1和表2可知，使用本實(shí)用新型所述碳化硅晶體偏角度加工定向夾具，可以直接以偏0°的晶棒為基礎(chǔ)，通過(guò)調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)角度調(diào)整旋鈕11或者水平角度調(diào)節(jié)旋鈕21，即調(diào)整碳化硅晶棒相對(duì)于垂直面或水平面角度，可將其斜切割成不同晶向的襯底，且精度可達(dá)到±1′。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3